[發(fā)明專利]阻燃和耐火聚烯烴組合物

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880068547.1
• 申請(qǐng)日: 2018-12-11
• 公開（公告）號(hào): CN111247200B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: S·尼爾森;L·尼爾森;B·A·蘇丹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 博里利斯股份公司
• 主分類號(hào): C08L23/08
• 分類號(hào): C08L23/08;H01B7/00;H01B3/44;C08K3/22;C08K3/38
• 代理公司: 北京信諾創(chuàng)成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11728
• 代理人: 尹吉偉

本發(fā)明涉及具有阻燃和/或耐火性能并且適于作為線材和電纜的阻燃層和/或耐火層的聚烯烴組合物。本發(fā)明的聚烯烴組合物包括聚烯烴均聚物或共聚物，基于所述聚烯烴組合物的重量為30重量％至60重量％的金屬氫氧化物，和基于所述聚烯烴組合物的重量為5重量％至25重量％的硼酸鹽。本發(fā)明進(jìn)一步涉及包括一個(gè)或多個(gè)層的線材或電纜，其中其至少一個(gè)層由本發(fā)明的聚烯烴組合物獲得。最后，本發(fā)明進(jìn)一步涉及本發(fā)明的聚烯烴組合物作為線材或電纜的阻燃層的用途。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及具有阻燃和耐火性能并且適于作為線材或電纜的阻燃和/或耐火層的聚烯烴組合物。本發(fā)明進(jìn)一步涉及包括一個(gè)或多個(gè)層的線材或電纜，其中其至少一個(gè)層包括本發(fā)明的聚烯烴組合物。最后，本發(fā)明進(jìn)一步涉及本發(fā)明的聚烯烴組合物作為線材或電纜的阻燃層的用途。

背景技術(shù)

典型的電力電纜或電線通常包括在電纜芯中的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)體，所述電纜芯被一個(gè)或多個(gè)聚合材料的絕緣層或絕緣護(hù)層包圍。所述芯通常是銅或鋁，但是它也可以是非金屬的，被若干不同的聚合物層包圍，每個(gè)聚合物層起著特定的功能，例如，半導(dǎo)體屏蔽層、絕緣層、金屬帶屏蔽層和聚合物護(hù)套。每個(gè)層可以提供一種以上的功能。例如，低壓電線或電纜經(jīng)常被同時(shí)用作絕緣層和外層護(hù)套的單個(gè)聚合物層包圍，而中至極高壓電線和電纜通常至少被單獨(dú)的絕緣層和護(hù)套層包圍。電力電纜芯可以例如被第一聚合物半導(dǎo)體屏蔽層、聚合物絕緣層、第二聚合物半導(dǎo)體屏蔽層、金屬帶屏蔽層和聚合物護(hù)套包圍。

各種各樣的聚合物材料已被用作電纜的電絕緣和屏蔽材料。

這種聚合物材料除了具有合適的介電性能外，還必須經(jīng)久耐用，并且必須在多年使用后基本保持其初始性能，以實(shí)現(xiàn)有效和安全的性能。

這種材料還必須符合國際標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的嚴(yán)格的安全要求。特別是，單根電纜或一束電纜不得自行燃燒或引火；電纜的燃燒氣體必須對(duì)人體盡可能無害，所形成的煙和燃燒氣體不得遮蓋逃生路線或具有腐蝕性。

繼1936年發(fā)明聚乙烯(PE)之后，其優(yōu)異的電性能的價(jià)值很快得到認(rèn)可，并成為其快速發(fā)展的主要焦點(diǎn)。

幾乎從一開始，它就被用作通信電纜的絕緣材料。隨著20世紀(jì)50年代過氧化物交聯(lián)技術(shù)的發(fā)明，聚乙烯也成為中高壓電纜絕緣的優(yōu)選材料。隨著后來硅烷接枝技術(shù)的發(fā)展以及乙烯乙烯基硅烷共聚物的出現(xiàn)，競爭性技術(shù)也被開發(fā)用于低壓電纜。因此，具有交聯(lián)聚乙烯(XLPE)絕緣層和PE護(hù)套的電纜已逐漸成為能量分配網(wǎng)絡(luò)的選擇材料。

雖然基礎(chǔ)設(shè)施電纜布線主要基于聚烯烴，例如PE，但是在所有架線和電纜布線中占最大比例的建筑電纜和設(shè)備電纜通常是基于聚氯乙烯(PVC)的。由于這些系統(tǒng)安裝在建筑物內(nèi)部并因此靠近用戶，因此阻燃性是一個(gè)重要的方面。

最小化或消除可能引起火災(zāi)或助長其蔓延的材料是確保人員安全和財(cái)產(chǎn)保護(hù)的基本必要條件。電線和電纜對(duì)于居家、交通、通訊和工作場所中的現(xiàn)代生活的幾乎每個(gè)方面的功能都至關(guān)重要，因此它們的組成對(duì)于控制火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)非常重要。在通信領(lǐng)域中，非電的(例如光學(xué)的)線材和電纜也是如此。

阻燃(FR)問題很復(fù)雜。盡管PVC具有相對(duì)較低的熱值并因此燃燒可能性低，但當(dāng)暴露于火中時(shí)PVC會(huì)產(chǎn)生濃煙、有毒氣體和腐蝕性的燃燒產(chǎn)物(氫氯酸)，這可能會(huì)妨礙疏散，損壞設(shè)備、甚至建筑結(jié)構(gòu)。另一方面，聚烯烴化合物具有固有的較高熱值，并且在燃燒性方面難以與PVC的性能相匹配，但是，在其他各方面，聚烯烴產(chǎn)品在關(guān)于煙、腐蝕性和毒性方面均具有優(yōu)于PVC的燃燒性能。

為了使電纜制造商能夠利用由聚烯烴所提供的更廣泛的優(yōu)勢(shì)，20世紀(jì)80年代降低其易燃性而進(jìn)行的發(fā)展導(dǎo)致化合物大量負(fù)載阻燃添加劑，例如氫氧化鋁和氫氧化鎂，這些阻燃添加劑在200℃至600℃的溫度下會(huì)吸熱分解從而釋放出惰性氣體。在聚烯烴中的這些阻燃添加劑具有減緩燃燒速率和降低其熱值的作用。